PARTE 2 - EM EQUIPE (QUESTÕES 5 A 8)
Calcule o volume de oxigênio gasoso liberado, a 273 K e 1 atm , quando 10,0 g de H2 O2 são decompostos em H2O e O2.

Passo 1

Então, a gente tem uma questão sobre química que pede pra calcular o volume de oxigênio gasoso ( O2) liberado quando 10,0 g de peróxido de hidrogênio ( H2O2) são decompostos em água ( H2O) e oxigênio ( O2). A gente vai precisar usar a estequiometria da reação química, a lei dos gases ideais e algumas conversões de massa para mols e de mols para volume.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da decomposição do H2O2. Quando o peróxido de hidrogênio se decompõe, ele forma água e oxigênio. A equação balanceada fica assim:
2 , H2O2 2 , H2O + O2
Isso significa que 2 mols de H2O2 produzem 1 mol de O2.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de H2O2 temos em 10,0 g. Para isso, precisamos da massa molar do H2O2.
A massa molar do H2O2 é:
2 times 1,01 , g/mol , (H) + 2 times 16,00 , g/mol , (O) = 34,02 , g/mol
Então, o número de mols é:
n = massamassa , molar = 10,0 , g34,02 , g/mol approx 0,294 , mol

Passo 4

Pela equação balanceada, 2 mols de H2O2 produzem 1 mol de O2. Então, vamos usar uma proporção para encontrar quantos mols de O2 são produzidos a partir de 0,294 mol de H2O2.
2 , mol , H2O21 , mol , O2 = 0,294 , mol , H2O2x , mol , O2
Resolvendo para x:
x = 0,294 , mol , H2O22 = 0,147 , mol , O2

Passo 5

Agora que sabemos a quantidade de mols de O2, vamos usar a lei dos gases ideais para encontrar o volume. A fórmula da lei dos gases ideais é:
PV = nRT
Onde:
  • P é a pressão (1 atm)
  • V é o volume que queremos encontrar
  • n é o número de mols (0,147 mol)
  • R é a constante dos gases ideais ( 0,0821 , L cdot atm/mol cdot K)
  • T é a temperatura (273 K)

Passo 6

Vamos reorganizar a fórmula para resolver para V:
V = nRTP
Substituindo os valores:
V = 0,147 , mol times 0,0821 , L cdot atm/mol cdot K times 273 , K1 , atm

Passo 7

Agora, vamos calcular:
V = 0,147 times 0,0821 times 273
Primeiro, multiplicamos 0,147 por 0,0821:
0,147 times 0,0821 approx 0,01205
Depois, multiplicamos esse resultado por 273:
0,01205 times 273 approx 3,285 , L

Resposta

O volume de oxigênio gasoso liberado é aproximadamente 3,29 , L.

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